一种汽车保险杠的制造方法与流程

本发明属于汽车零部件制造领域，尤其是涉及一种汽车保险杠的制造方法。

背景技术：

随着科技的进步和社会的发展，人们的生活水平逐渐提高，汽车已成为越来越多人生活中不可或缺的一部分。汽车轻量化是汽车产业发展的主要方向之一，能有效减轻车身自重，是实现汽车节能减排最直接而有效的手段。在汽车生产工业中，汽车保险杠的制造是汽车制造中的重要组成部分。保险杠是具有安全保护、装饰车辆以及改善车辆的空气动力学特性等功能的安全装置。

随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为汽车重要的安全保护装置也走上了创新的道路。传统的保险杠型材结构一般通过点式焊接或者高频焊接而成。由于保险杠属于安全件，其力学性能是关键因素，通过传统方式制造的保险杠型材的强度较低，因此通过增加保险杠型材的质量提高其强度，这将难以满足汽车轻量化和节能减排的需求。

目前，保险杠型材的制造方式主要为连续辊压结合焊接和折弯结合焊接的方式。连续辊压结合焊接工艺通过板料经过轧辊逐道次进行弯曲变形并进行焊接，但其需要大量辊压用模具，成本较高。折弯结合焊接工艺通过板料经过模具逐道次进行弯折变形并进行焊接，但其中间强筋在后续的热处理过程中加热不均匀，影响其力学性能。

本发明的目的是提供一种汽车保险杠的新型的制造方法，以克服上述工艺中所存在的成本较高、后续热处理不均匀的缺点并满足汽车轻量化和节能减排的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车保险杠的制造方法，步骤简单，保险杠的中间强筋在后续的热处理过程中加热均匀，力学性能好，具有轻量化和节能减排优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车保险杠的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、制造矩形管；

步骤二、对水平放置的板料的两端均向上弯折90°；

步骤三、将成型模具放置于图纸设计的板料的弯折起点处，将成型模具两侧的板料均沿模具向上弯折90°，形成c字型材；

步骤四、将c字型材的两端与矩形管的其中一个短边对接在一起并进行焊接得到日字管型材，矩形管的其中一个短边成为日字管型材的中部加强筋；

步骤五、将日字管型材放置在矩形感应线圈中，将带有导磁体的感应线圈置于日字管型材内，对日字管型材进行电磁感应加热；

步骤六、通过辊轮对加热的日字管型材进行热辊弯成形，同时对变形区进行淬火强化，获得汽车保险杠。

进一步的，所述步骤一中，通过连续辊压方式将圆管制成矩形管或通过连续辊压结合焊接方式将板材制成矩形管。

进一步的，所述步骤二中，将水平放置的板料的左端在距离板料边缘5mm处与水平方向呈90°向上进行弯折，将板料的右端在距离板料边缘5mm处与水平方向呈90°向上进行弯折，形成两个小平面。

进一步的，步骤四中，将c字型材的两端的小平面与矩形管的其中一个短边对接在一起并通过激光或氩弧焊接，得到日字管型材。

进一步的，所述步骤三中，形成c字型材后，移除成型模具。

进一步的，所述步骤三中所使用的成型模具为矩形块。

进一步的，所述步骤五中，将带有导磁体的感应线圈置于日字管型材的矩形管内。

进一步的，所述步骤五中，日字管型材外壁与矩形感应线圈内壁的左右两侧间隙相等，日字管型材外壁与矩形感应线圈内壁的上下两侧间隙相等，带有导磁体的感应线圈外壁与矩形管内壁的左右两侧间隙相等，带有导磁体的感应线圈外壁与矩形管内壁的上下两侧间隙相等。

相对于现有技术，本发明所述的一种汽车保险杠的制造方法具有以下优势：

本发明所述的一种汽车保险杠的制造方法，该保险杠制造方法相较于传统的点式焊接和高频焊接具有轻量化和节能减排等优点；该制造方法相较于现有的连续辊压结合焊接的工艺方式具有模具简单、造价较低等优点；该制造方法的热处理阶段的温度场相对于折弯结合焊接的工艺方式更加均匀，力学性能更好。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是通过本发明的制造方法制造出的汽车保险杠的结构示意图；

图2是通过本发明的制造方法制造出的汽车保险杠的截面示意图；

图3是本发明所述的一种保险杠的制造方法中步骤一中通过连续辊压方式将圆管制成矩形管的过程示意图；

图4是本发明所述的一种保险杠的制造方法中步骤一中通过连续辊压结合焊接方式将板材制成矩形管的过程示意图；

图5是本发明所述的一种保险杠的制造方法中步骤二的示意图；

图6是本发明所述的一种保险杠的制造方法中步骤三的示意图；

图7是本发明所述的一种保险杠的制造方法中步骤四的示意图；

图8是本发明所述的一种保险杠的制造方法中步骤五的示意图；

图9是本发明所述的一种保险杠的制造方法中步骤六的示意图。

附图标记说明：

1-成型模具，2-矩形感应线圈，3-日字管型材，4-带有导磁体的感应线圈，5-喷水孔，6-辊轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图2所示，为通过本发明的制造方法制造出的汽车保险杠的结构示意图及截面示意图。

如图3-图9所示，汽车保险杠制造时，c字型材利用成型模具进行弯折成型，成型模具采用矩形块即可，可以简化成型模具的结构。

一种汽车保险杠的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、制造矩形管：通过连续辊压方式将圆管制成矩形管或通过连续辊压结合焊接方式将板材制成矩形管；

步骤二、对水平放置的板料的两端沿同一方向(向上)弯折90°；

步骤三、将成型模具1放置于图纸设计的板料的弯折起点处，将成型模具1两侧的板料均沿模具向上弯折90°，形成c字型材；

步骤四、将c字型材的两端与矩形管的其中一个短边对接在一起并进行焊接得到日字管型材3，矩形管的其中一个短边成为日字管型材3的中部加强筋；

步骤五、将日字管型材3放置在矩形感应线圈2中，将带有导磁体的感应线圈4置于日字管型材3内，对日字管型材3进行电磁感应加热；

步骤六、通过辊轮5对加热的日字管型材3进行热辊弯成形，同时感应线圈喷出淬火液对变形区进行淬火强化，获得汽车保险杠。

步骤二中，将水平放置的板料的左端在距离板料边缘5mm处与水平方向呈90°向上进行弯折，将板料的右端在距离板料边缘5mm处与水平方向呈90°向上进行弯折，形成两个小平面。

步骤三中，板料的弯折起点的选取与被弯折的板料的长度和板料厚度相关。

步骤四中，将c字型材的两端的小平面与矩形管的其中一个短边对接在一起并通过激光或氩弧焊接，得到日字管型材。

步骤三中，形成c字型材后，移除成型模具1。

步骤五中，将带有导磁体的感应线圈4置于日字管型材3的矩形管内。

步骤五中，日字管型材3外壁与矩形感应线圈2内壁的左右两侧间隙相等，日字管型材3外壁与矩形感应线圈2内壁的上下两侧间隙相等，带有导磁体的感应线圈4外壁与矩形管内壁的左右两侧间隙相等，带有导磁体的感应线圈4外壁与矩形管内壁的上下两侧间隙相等。

下面给出的规格为110mm(长边)x34mm(短边)保险杠的具体制造方法，包括以下步骤：

s1、将直径为φ54mm的圆管通过连续辊压的方式辊压成55mmx34mm的矩形管，或将长度为180mm的板材通过连续辊压与焊接结合的方式直接制成55mmx34mm的矩形管，矩形管的其中一个短边为d边；

s2、将水平放置的板料的左端在距离板料边缘5mm处与水平方向呈90°向上进行弯折，b边保持水平，同时将板料的右端在距离板料边缘5mm处与水平方向呈90°向上进行弯折，形成两个小平面；

s3、将成型模具1置于距离板料右端边缘约57mm处(弯折起点至板料向上弯折90°的端部的距离与被弯折的板料的长度及板料厚度相关)，将成型模具1两侧的板料沿成型模具1向上弯折90°形成a边和c边，a边、b边和c边组成一个“c”字型结构，形成c字型材；移除成型模具1；成型模具1为矩形块；矩形管和板料的材质均是b1500hs高强钢或br1500hs高强钢

s4、通过激光焊接机将s1中矩形管的d边和s2中板料边缘弯折的两个小平面对接在一起进行焊接，得到日字管型材3，此时，矩形管的d边成为日字管型材3的中部加强筋；

s5、将s4中获得的日字管型材3安放在矩形感应线圈2中，日字管型材3外壁与矩形感应线圈2内壁的左右间隙均为10mm，上下间隙均为10mm，将带有导磁体的感应线圈4安放在日字管型材3内部，具体应安放在日字管型材3的矩形管的内部，导磁体4安装在此处是为了加热日字管型材的中部加强筋，带有导磁体的感应线圈4外壁与矩形管的内壁的左右间隙均为10mm，上下间隙均为10mm。

s6、通过s5的矩形感应线圈2和带有导磁体的感应线圈4对日字管型材3进行电磁感应加热，通过辊轮6对日字管型材3进行热弯曲成形，矩形感应线圈2的喷水孔5向外喷出淬火液对其进行在线淬火强化，获得所需的保险杠，获得保险杠的抗拉强度可达1600mpa，矩形感应线圈2和带有导磁体的感应线圈4并不限制日字管型材3的轴向移动，辊轮6在日字管型材3加热时沿日字管型材外壁移动使日字型材弯曲。

本发明的汽车保险杠的制造方法相较于传统的点式焊接和高频焊接具有轻量化和节能减排等优点；该制造方法相较于现有的连续辊压结合焊接的工艺方式具有模具简单、造价较低等优点；该制造方法中先加工出矩形管，再弯折出c字型材，将c字型材的两端的小平面焊接在矩形管的其中一个短边上，此时的矩形管的短边成为日字管型材的中部加强筋，减少了弯折对加强筋的力学性能的影响，且在内部加强筋感应加热和冷却淬火过程中可保证其温度场的均匀性，使零件力学性能更好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。